用于在制造期间检测复合零件的系统和方法
【技术领域】
[0001]—种系统、方法和计算机可读存储介质根据示例实施例被提供，从而在制造期间检测复合零件，更具体地，从而探测进程中的异常，以及显示包括进程中的异常的指示的数字零件模型的表示，以便于以更及时的方式解决异常。
【背景技术】
[0002]复合材料可以形成各种零件。例如，各种零件可以由被铺设在诸如成形工具上的复合材料来形成。每层复合层可以由被配置在树脂基质内的多种纤维组成，使得所形成的复合零件的特性可以被定制。通过更具体的示例，飞行器的机身可以由被铺设以形成一个或多个机筒区段的多层复合材料组成。
[0003]在复合零件的制造期间，铺层(lay)被检测以识别异常。许多异常可以被识别出，包括丝束脱离、丝束分裂、丝束间隙、扭曲、重叠和外来异物(F0D)的存在。在这方面，每个铺层在其铺放之后可以被检测，以识别可能在其上应用另一铺层之前被解决的异常。在许多情况下，复合层的检测由提供被检测到的任何异常的指示(例如，通过在铺层本身上圈画异常)的检验员手动地执行。此后，根据用于被生产的复合零件的制造规范，可以对已经识别的异常进行研究，并且可以诸如通过修补来解决至少一些异常。
[0004]每个铺层铺放之后的其手工检测可能是耗时的过程，该过程可能减慢用于复合零件的整体制造过程。在这方面，在铺层的铺放之后，检验员必须目测铺层的表面，并且在异常被识别的情况下，在铺层上标记异常的位置。如果确定异常要被解决，那么异常可以被修复，随后在该层上铺设下一铺层之前，进一步对被修复的铺层进行人工检测。
[0005]对于自动层压系统，诸如自动纤维铺放或带条铺放系统，视觉系统已经被利用，从而检测铺层。虽然包括视觉系统的自动层压系统可以识别异常，但是这种系统通常不能够识别异常相对于被制造的复合零件的位置，或相对于在同一或另一铺层上探测的其他异常的位置。因此，虽然包括视觉系统的自动层压系统在复合零件的制造期间对于识别异常是有用的，但是在确定每个异常应当被解决的方式方面依然存在问题。例如，对指定解决各种异常的方式的复合零件的需求会根据异常相对于复合零件的位置和/或异常与复合零件的相同或其他铺层上的其他异常的关系的变化而变化。
【发明内容】
[0006]—种方法、系统和计算机可读存储介质根据示例实施例被提供，以便于复合零件在制造期间的检测。在这方面，该方法、系统和计算机可读存储介质可以在铺层的铺放期间提供进程中的异常的探测，以及进程中的异常相对于复合零件并由此相对于复合零件的其他铺层的位置的确定。因此，可以以更明智和更及时的方式做出关于进程中的异常应当被解决的方式的确定。通过便于复合零件在制造期间的检测，并且通过相应地便于复合零件在制造期间的任何修复，复合零件可以以更及时和有效的方式被制造，由此，改善整体制造过程。
[0007]在示例实施例中，提供一种用于在制造期间检测复合零件的方法，其包括在复合零件的铺层的铺放期间，探测关于该铺层的进程中的异常。该实施例的方法还包括确定进程中的异常关于复合零件的铺层的零件位置坐标。该实施例的方法另外包括基于零件位置坐标，将进程中的异常映射到数字零件模型。而且，该方法包括显示包括相对于数字零件模型的进程中的异常的数字零件模型的表示。因此，技术员可以在确定进程中的异常是否应当被解决的过程中，检查包括进程中的异常的指示的数字零件模型的显示。
[0008]示例实施例的方法可以通过在复合零件的铺层的铺放期间使用基于视觉的检测系统扫描该铺层的表面来探测进程中的异常。示例实施例的方法可以通过从机械控制器或工艺参数监测系统获得进程中的异常相对于复合零件的铺层的机械轴坐标来确定零件位置坐标。该示例实施例的方法还包括通过将机械轴坐标转换为零件位置坐标来确定零件位置坐标。示例实施例的方法可以通过将进程中的异常的零件位置坐标提供至三维可视化软件来将进程中的异常映射到数字零件模型，其三维可视化软件将进程中的异常的表示覆盖到数字零件模型上。
[0009]根据示例实施例，进程中的异常的探测可以包括确定进程中的异常的类型。在该示例实施例中，数字零件模型的表示的显示可以包括将不同的可视指示分配给不同类型的进程中的异常。示例实施例的方法可以连同进程中的异常的指示来显示额外的信息。例如，数字零件模型的表示的显示可以包括在将进程中的异常的指示覆盖到数字零件模型上的同时，将固化后的质量数据覆盖到数字零件模型上。另外或可替换地，数字零件模型的表示的显示可以包括在将进程中的异常的指示覆盖到数字零件模型上的同时，将进程中的传感器测量位置覆盖到数字零件模型上。
[0010]在另一个示例实施例中，提供一种用于在制造期间检测复合零件的系统，其包括检测系统，该检测系统被配置为在复合零件的铺层的铺放期间探测关于该铺层的进程中的异常。该示例实施例的系统还包括计算系统，该计算系统被配置为确定由检测系统探测的关于复合零件的铺层的进程中的异常的零件位置坐标。该计算系统还配置为基于零件位置坐标，将进程中的异常映射到数字零件模型。该示例实施例的系统还包括显示器，该显示器被配置为响应于计算系统而显示数字零件模型的表示，该数字零件模型的表示包括相对于该数字零件模型的进程中的异常的指示。
[0011]示例实施例的检测系统包括基于视觉的检测系统，该基于视觉的检测系统被配置为在复合零件的铺层的铺设期间扫描该铺层的表面。在示例实施例中，计算系统被配置为通过从机械控制器或工艺参数监测系统获得关于复合零件的铺层的进程中的异常的机械轴坐标来确定零件位置坐标，并且将机械轴坐标转换为零件位置坐标。该示例实施例的计算系统可以被配置为通过将进程中的异常的零件位置坐标提供到三维可视化软件来将进程中的异常映射到数字零件模型，其中三维可视化软件将进程中的异常的表示覆盖到数字零件模型上。
[0012]计算系统可以进一步被配置为确定进程中的异常的类型。在该示例实施例中，显示器进一步配置为分配不同的视觉指示到不同类型的进程中的异常。示例实施例的显示器可以被配置为在显示进程中的异常的指示的同时显示额外的信息，以进一步便于高效地确定关于异常要被解决的方式。例如，显示器进一步被配置为在将进程中的异常的指示覆盖到数字零件模型上的同时将固化后的质量数据覆盖到数字零件模型。另外或可替换地，该显示器可以进一步配置为在将进程中的异常的指示覆盖到数字零件模型上的同时将进程中的传感器测量位置覆盖到数字零件模型上。
[0013]在另一示例实施例中，提供用于在制造期间检测复合零件的非暂态计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质具有储存在其中的计算机可读程序代码部分，该计算机可读程序代码部分响应于执行，使得计算系统接收在复合零件的铺层的铺放期间关于该铺层的进程中的异常的信息。计算机可读程序代码部分还使得计算系统确定进程中的异常关于复合零件的铺层的零件位置坐标，并且基于零件位置坐标，将进程中的异常映射到数字零件模型。该示例实施例的计算机可读程序代码部分还使得计算系统引起数字零件模型的表示被呈现，其中数字零件模型的表示包括相对于数字零件模型的进程中的异常的指示。
[0014]被配置为确定零件位置坐标的计算机可读程序代码部分可以包括配置为从机械控制器或工艺参数监测系统获得进程中的异常关于复合零件的铺层的机械轴坐标并且将机械轴坐标转换为零件位置坐标的计算机可读程序代码部分。在示例实施例中，被配置为探测进程中的异常的计算机可读程序代码部分可以包括被配置为确定进程中的异常的类型的计算机可读程序代码部分。在该示例实施例中，被配置为显示数字零件模型的表示的计算机可读程序代码部分可以包括被配置为分配不同的视觉指示到不同类型的进程中的异常的计算机可读程序代码部分。被配置为显示数字零件模型的表示的计算机可读程序代码部分还可以包括被配置为在将进程中的异常的指示覆盖到数字零件模型上的同时将固化后的数据和/或进程中的传感器测量位置覆盖到数字零件模型上的计算机可读程序代码部分。
【附图说明】
[0015]已经以一般术语描述了本公开的方面，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，其中:
[0016]图1是描述根据本公开的示例实施例执行的操作的流程图；
[0017]图2是根据本公开的示例实施例的复合零件的铺层的铺放以及在铺层的铺放期间的进程中的异常的探测的侧视图。
[0018]图3是根据本公开的示例实施例的用于在制造期间检测复合零件的系统的方框图。
[0019]图4是根据本发明公开的示例实施例的可以被显示的包括进程中的异常的指示的数字零件模型的表示。
【具体实施方式】
[0020]现在将在其下参考附图更全面地描述本发明的公开，其中本发明的某些方面但不是所有方面均被示出。事实上，本公开可以以多种不同形式被体现并且不应该被解释成限制于本文中所阐述的方面。相反地，这些方面被提供以使本发明将满足适用的法律要求。相同的附图标记在全文中指代相同的元件。
[0021]—种系统、方法和计算机可读存储介质被提供，用于在制造期间检测复合零件。该系统、方法和计算机可读存储介质可以被配置为检测各种复合零件。例如，示例实施例的系统、方法和计算机可读存储介质可以被配置为在飞行器的机身的机筒区段的制造期间对其进行检测。然而，该系统、方法和计算机可读存储介质可以被配置为在制造期间检测飞行器或其他航空飞行器的其他复合零件，或检测针对其他应用制造的